JPH05225601A - 光学ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 半導体レーザ１より発した光束を、凸面鏡４
に反射させ、次いで、この凸面鏡４に対向して配設され
た凹面鏡５に反射させることによって、光磁気ディスク
１０１の信号記録面上に集光させる。そして、光磁気デ
ィスク１０１に反射された光束を、ホログラム３によっ
て光検出器７側に導く。 【効果】 製造が容易化されるとともに、温度変動や波
長変動に依る光学特性の変動を少なくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクや光磁気デ
ィスク等の光学記録媒体に対して、情報信号の書込み及
び／又は読出しを行うための光学ピックアップ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクや光磁気ディスク等の
如く、光学的手段によって情報信号の書込み及び／又は
読出しが行えるようになされた光学記録媒体が提案され
ている。

【０００３】このような光学記録媒体は、例えば光磁気
ディスクにあっては、透明な合成樹脂材料よりなるディ
スク基板と、このディスク基板の主面部に被着形成され
た磁性材料よりなる信号記録層とを備えて構成されてい
る。上記信号記録層は、この信号記録層をなす磁性材料
のいわゆるキュリー温度まで加熱されて保磁力が消失さ
せられるとともに外部磁界が印加されることにより、冷
却されるときに磁化方向が該外部磁界に倣わされて、情
報信号の書込みがなされるように構成されている。すな
わち、上記情報信号は、磁化方向によって“１”と
“０”とが表示されたデジタル信号として記録される。

【０００４】すなわち、上記光磁気ディスクの信号記録
層への情報信号の書込みは、集光したレーザ光束等を用
いて該信号記録層の極めて狭い領域のみを所定温度以上
に加熱し、磁気ヘッドを用いて上記信号記録層の該加熱
された領域を包含する領域に亘って外部磁界を印加する
ことにより行われる。

【０００５】また、上記光磁気ディスクの信号記録層よ
りの情報信号の読出しは、レーザ光束等の直線偏光状態
の光束を集光して上記信号記録層に照射し、この信号記
録層の表面部による該光束の反射光束における偏光方向
の変化を検出することにより行われる。すなわち、上記
信号記録層に反射された光束の偏光方向は、この光束が
反射された領域における該信号記録層の磁化方向に応じ
て、いわゆるカー効果による変化を生じさせられている
ので、該信号記録層の磁化方向の変化に対応して変化す
るからである。

【０００６】そして、上記信号記録層に上記光束を集光
して照射するためには、光学ピックアップ装置が用いら
れている。この光学ピックアップ装置は、図２に示すよ
うに、光源となるレーザダイオード１及びこのレーザダ
イオード１より射出される光束を集光させる対物レンズ
１０７等を有して構成される。このレーザダイオード１
は、前面側が開放されたハウジング２内に配設されてい
る。このレーザダイオード１より射出された光束は、凹
レンズ１０４、平行平面板１０５及び平行平面板からな
るビームスプリッタ１０６を透過して、上記対物レンズ
１０７に入射する。上記平行平面板１０５は、上記光束
に非点収差を生じさせるために、該光束の光軸に対して
傾斜されて配設されている。上記対物レンズ１０７は、
光磁気ディスク１０１に対向されて配設され、該光磁気
ディスク１０１の信号記録層１０３とディスク基板１０
２との境界面、すなわち、信号記録面に対して、光軸を
直交させている。この対物レンズ１０７により集光され
た上記光束は、上記信号記録面上に集光される。

【０００７】また、この光学ピックアップ装置において
は、上記信号記録面により反射された上記光束は、上記
対物レンズ１０７を透して上記ビームスプリッタ１０６
に戻る。そして、この光束は、上記ビームスプリッタ１
０６により反射されて上記レーザダイオード１に戻る光
路の外方側に導かれる。この上記ビームスプリッタ１０
６により反射された光束は、光検出器７により検出され
る。この光検出器７の出力信号に基づき、上記信号記録
層１０３に記録された情報信号の読出し信号、いわゆる
フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号等が
生成される。なお、上記光検出器７により上記光束の偏
光方向を検出するためには、上記ビームスプリッタ１０
６と該光検出器１０７との間に、偏光方向に依って透過
率が変化する光学素子である検光子を介在させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光学ピックアップ装置を構成するにあたっては、上記
ビームスプリッタ１０６や対物レンズ１０７等の光学デ
バイスを、上記レーザダイオード１の位置を基準とし
て、極めて高い精度で位置決めして配設する必要があ
る。そのため、この光学ピックアップ装置の製造は困難
で煩雑なものとなっている。

【０００９】また、上記対物レンズ１０７は、上記光束
をより小さなビーム径に集光させるために開口数（Ｎ
Ａ）を大きくすると、この対物レンズ１０７と上記光磁
気ディスク１０１との距離、すなわち、ワーキングディ
スタンスの縮小には限界があるため、大径化してしま
い、高い精度で位置決めして支持することをより一層困
難なものとなしてしまう。

【００１０】さらに、上記対物レンズ１０７は、特に合
成樹脂により形成されている場合、温度変動による収差
特性の変動を生じ易く、また、レーザダイオード１の発
する光束の波長の変動によって収差特性及び屈折率が変
動してしまう。この対物レンズ１０７の収差特性等が変
動すると、上記光束を上記信号記録面上に良好に集光さ
せることが困難となり、上記情報信号の良好な書込み及
び読出しを行うことができなくなる。

【００１１】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、製造が容易化されるとともに、
温度変動や光束の波長の変動に依る光学特性の劣化が防
止された光学ピックアップ装置を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し上記
目的を達成するため、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、光源と、この光源に相対向して配設され該光源よ
り射出される光束を反射する第１の反射鏡と、この第１
の反射鏡に相対向して配設され該第１の反射鏡に反射さ
れた光束を反射するとともに光学記録媒体上に該光束を
集光させる第２の反射鏡と、上記光学記録媒体により反
射された上記光束を上記光源に戻る光路の外に導くホロ
グラムビームスプリッタとを備えてなるものである。

【００１３】

【作用】本発明に係る光学ピックアップ装置において
は、光源より射出された光束は、該光源に相対向して配
設された第１の反射鏡により反射され、次いで、該第１
の反射鏡に相対向して配設された第２の反射鏡により反
射されて光学記録媒体上に集光され、さらに、該光学記
録媒体により反射された後にはホログラムビームスプリ
ッタにより上記光源に戻る光路の外に導かれる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照
しながら説明する。本発明に係る光学ピックアップ装置
は、光ディスクや光磁気ディスク等の光学記録媒体を用
いて情報信号の記録及び／又は再生を行う記録及び／又
は再生装置に適用され、この記録及び／又は再生装置に
おいて、該光学記録媒体に対して光束を集光して照射す
ることにより、該光記録媒体に対する情報信号の書込み
及び／又は読出しを行う装置である。

【００１５】この光学ピックアップ装置は、図示しない
光学ブロックを有し、この光学ブロック部内に後述する
種々の光学デバイスを収納して構成されるものである。
この光学ピックアップ装置は、図１に示すように、光源
となるレーザダイオード１を有している。このレーザダ
イオード１は、前面側が開放された罐状のハウジング２
内に配設されている。このレーザダイオード１は、所定
の駆動電流が供給されて駆動されると、コヒーレントで
あり、かつ、直線偏光状態の光束を射出する。この光束
は、上記ハウジング２の前方側に射出される。

【００１６】上記光束は、拡散しながらホログラムビー
ムスプリッタとなるホログラムユニット３を透過して、
第１の反射鏡である凸面鏡４に入射する。この凸面鏡４
は、円形の非球面凸面反射鏡であって、反射面を上記レ
ーザダイオード１に対向させている。すなわち、この凸
面鏡４は、中央部が上記レーザダイオード１側に膨出さ
れている。この凸面鏡４に入射した上記光束は、拡散角
度を拡げられて、上記レーザダイオード１側に進行す
る。

【００１７】そして、上記レーザダイオード１のハウジ
ング２の周囲側には、上記凸面鏡４に相対向して配設さ
れた第２の反射鏡である凹面鏡５が配設されている。こ
の凹面鏡５は、円形の非球面凹面反射鏡であって、中央
部に上記ハウジング２が嵌入され得る開口部が設けられ
ている。この凹面鏡５は、反射面を上記凸面鏡４に対向
させている。この凹面鏡５に入射した上記光束は、収束
光束をとなされて、上記凸面鏡４側に進行する。この上
記凹面鏡５に反射された光束は、上記凸面鏡４の周囲側
を通過して、該凸面鏡４の裏面側となる領域に進行す
る。

【００１８】上記凹面鏡５により反射されて収束しなが
ら進行する光束は、光学記録媒体である光磁気ディスク
１０１に照射される。すなわち、この光学ピックアップ
装置は、上記記録及び／又は再生装置において、回転操
作される上記光磁気ディスク１０１の信号記録面に上記
凹面鏡５を対向させて配設される。

【００１９】上記光磁気ディスク１０１は、ポリカーボ
ネイトの如き透明な合成樹脂等よりなるディスク基板１
０２と、このディスク基板１０２の一方側の主面部に被
着形成された信号記録層１０３とを有して構成されてい
る。この光磁気ディスク１０１においては、上記ディス
ク基板１０２と上記信号記録層１０３との境界面が上記
信号記録面となる。

【００２０】上記信号記録層１０３は、この信号記録層
１０３をなす磁性材料のいわゆるキュリー温度まで加熱
されて保磁力が消失させられるとともに外部磁界が印加
されることにより、冷却されるときに磁化方向が該外部
磁界に倣わされて、情報信号の書込みがなされるように
構成されている。また、この信号記録層１０３よりの情
報信号の読出しは、直線偏光状態の光束を集光して上記
信号記録面に照射し、この信号記録面による該光束の反
射光束における偏光方向の変化を検出することにより行
われる。すなわち、上記信号記録面において反射された
光束の偏光方向は、この光束が反射された領域に対応す
る上記信号記録層１０３の磁化方向に応じて、いわゆる
カー効果による変化を生じさせられているからである。

【００２１】上記凹面鏡５により反射された光束は、上
記光磁気ディスク１０１のディスク基板１０２を透し
て、この光磁気ディスク１０１の信号記録面上に集光さ
れる。この光束は、書込みモードにおいては、上記信号
記録層１０３を充分な温度まで加熱する。また、この光
束は、読出しモードにおいては、上記信号記録面におい
て、上記カー効果により上記信号記録層１０３に記録さ
れた情報信号に応じて偏光方向を変化させられて、反射
される。

【００２２】そして、上記信号記録面により反射された
上記光束は、上記凹面鏡５に拡散しながら戻り、この凹
面鏡５により反射される。この凹面鏡５に反射された光
束は、収束しながら上記凸面鏡４に戻り、この凸面鏡４
により反射される。この凸面鏡４に反射された光束は、
収束しながら上記レーザダイオード１に向かう光路上を
進行する。そして、この光束は、上記ホログラムユニッ
ト３に入射する。

【００２３】上記ホログラムユニット３は、いわゆるホ
ログラム技術によって、光学デバイスとしての機能及び
特性を有するように作成されている。このホログラム技
術とは、物体に照射されて該物体により反射された光と
参照光との干渉縞を感光フィルム等により濃淡として記
録することにより、この物体についての３次元情報を記
録する技術である。上記物体に照射される光と上記参照
光としては、互いに波長が同一であるコヒーレント光が
用いられる。そして、上記干渉縞が記録された上記感光
フィルム、すなわち、ホログラムにコヒーレント光を照
射すると、この光束が該干渉縞により回折され、これら
回折光同士が干渉を起こして、上記物体の立体像が再生
される。

【００２４】上記ホログラムユニット３は、ビームスプ
リッタ、シリンドリカルレンズ、回折格子及び検光子と
しての機能及び特性を有するように作成されている。す
なわち、上記レーザダイオード１より射出された光束
は、このホログラムユニット３を透過するときに、この
ホログラムユニット３が有する回折格子としての機能に
より、互いに進行方向が異なる少なくとも３本の光束に
分割される。これら３本の光束は、上記信号記録面上に
おいては、光軸上の光束、すなわち、０次光が一の記録
トラック上に照射され、他の光束、すなわち、±１次光
が該記録トラックを両側側より挟むような位置に照射さ
れる。

【００２５】また、上記信号記録面により反射された
後、上記凸面鏡４により反射されてこのホログラムユニ
ット３に入射した光束は、このホログラムユニット３が
有するビームスプリッタとしての機能により、仮想反射
面６により反射されたが如く、上記レーザダイオード１
に向かう光路より外れて、該光路の外方側に導かれる。

【００２６】さらに、上記仮想反射面６により反射され
たが如く導かれた光束は、上記ホログラムユニット３が
有するシリンドリカルレンズとしての機能により、非点
収差を生じさせられている。また、上記仮想反射面６に
より反射されたが如く導かれた光束は、上記ホログラム
ユニット３が有する検光子としての機能により、偏光方
向に応じて光量が変動される。そして、この光束は、光
検出器７の受光面部上に集光される。

【００２７】上記光検出器７は、複数のフォトトランジ
スタを有して構成されている。この光検出器７は、上記
各フォトトランジスタの各受光面部が同一平面上となる
ようにこれらフォトトランジスタが配列されて構成され
ている。そして、この光検出器７をなすフォトトランジ
スタとしては、上記０次光の上記信号記録面よりの反射
光束を分割して受光する第１乃至第４のフォトトランジ
スタと、上記±１次光の上記信号記録面よりの反射光束
を受光する第５及び第６のフォトトランジスタとが設け
られている。

【００２８】上記光検出器７の光検出出力においては、
上記第１乃至第４のフォトトランジスタよりの各出力の
合計として、上記０次光の光強度が検出される。この０
次光の光強度は、上記信号記録層１０３に記録された情
報信号に対応している。したがって、この０次光の光強
度に変化に基づき、上記情報信号の読出し信号が生成さ
れる。

【００２９】そして、上記光検出器７の光検出出力にお
いては、上記第１乃至第４のフォトトランジスタよりの
各出力に基づき、上記０次光の非点収差の量が検出され
る。この０次光の非点収差の量は、上記信号記録面と上
記凹面鏡５による上記光束の集光点との間の距離、すな
わち、フォーカスエラー量に対応している。したがっ
て、この０次光の非点収差の量に基づき、いわゆるフォ
ーカスエラー信号が生成される。

【００３０】また、上記光検出器７の光検出出力におい
ては、上記第５及び第６のフォトトランジスタよりの各
出力の差信号として、上記±１次光の反射光量の差が検
出される。この±１次光の反射光量の差は、上記０次光
の集光点と上記記録トラックとの間の距離、すなわち、
トラックエラー量に対応している。したがって、この±
１次光の反射光量の差に基づき、いわゆるトラッキング
エラー信号が生成される。

【００３１】なお、この光学ピックアップ装置を構成す
る上記凸面鏡４及び上記凹面鏡５は、射出成形等の手段
を用いて、合成樹脂材料により所定形状に形成した後、
表面部に反射膜を被着させることにより構成することが
できる。また、これら凸面鏡４及び凹面鏡５は、上記光
束の光軸を中心として回転対称の形状となっているた
め、形成が容易である。

【００３２】そして、これら凹面鏡４及び凸面鏡５は、
裏面側は全面に亘って支持部材等により支持されること
が可能であるため、光精度の位置決めが容易に行え、ま
た、環境温度の変動による移動を少なく抑えることがで
きる。

【００３３】さらに、この光学ピックアップ装置は、上
記レーザダイオード１の発する光束の波長の変動があっ
たときにも、上記凹面鏡４及び上記凸面鏡５が焦点距離
や諸収差等の光学的特性の変動を生ずることがないの
で、上記光磁気ディスク１０１に対する良好な情報信号
の読出し及び／又は書込みを安定して行うことができ
る。

【００３４】また、この光学ピックアップ装置において
は、上記レーザダイオード１より上記光磁気ディスク１
０１の信号記録面に至る上記光束の光路が上記凸面鏡４
及び上記凹面鏡５によって折り返されているため、該光
束の光軸方向の小型化、すなわち、薄型化が図られてい
る。

【００３５】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学ピック
アップ装置においては、光源より射出された光束は、該
光源に相対向して配設された第１の反射鏡により反射さ
れ、次いで、該第１の反射鏡に相対向して配設された第
２の反射鏡により反射されて光学記録媒体上に集光さ
れ、さらに、該光学記録媒体により反射された後にはホ
ログラムビームスプリッタにより上記光源に戻る光路の
外に導かれる。上記ホログラムビームスプリッタにより
導かれた光束は、フォトトランジスタ等の光検出器によ
り検出されることができる。

【００３６】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記第２の反射鏡により上記光束を集光させてい
るため、例えば合成樹脂により形成した対物レンズによ
り集光させる場合に比して、温度変動及び該光束の波長
変動による光学特性の変動を小さくすることができる。

【００３７】また、上記各反射鏡は、裏面部の略々全面
を支持して配設することができるので、高精度の位置決
めを容易に達成することができる。

【００３８】すなわち、本発明は、製造が容易化される
とともに、温度変動や光束の波長の変動があっても光学
特性の劣化が防止されて光学記録媒体に対する情報信号
の良好な書込み及び／又は読出しが行えるようになされ
た光学ピックアップ装置を提供することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学ピックアップ装置における光
学デバイスの配置構成を示す側面図である。

【図２】従来の光学ピックアップ装置における光学デバ
イスの配置構成を示す側面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・・・レーザダイオード ３・・・・・・・・・・・・ホログラムユニット ４・・・・・・・・・・・・凸面鏡 ５・・・・・・・・・・・・凹面鏡 １０１・・・・・・・・・・・・光磁気ディスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 上記光源に相対向して配設され、該光源より射出される
   光束を反射する第１の反射鏡と、 上記第１の反射鏡に相対向して配設され、該第１の反射
   鏡に反射された光束を反射するとともに、光学記録媒体
   上に該光束を集光させる第２の反射鏡と、 上記光学記録媒体により反射された上記光束を、上記光
   源に戻る光路の外に導くホログラムビームスプリッタと
   を備えてなる光学ピックアップ装置。